Одно из первых предположений о том, как информация, заключенная в генах, проявляется в специфических свойствах клетки и целого организма, было высказано еще до того, как изобрели слово «ген». В первом десятилетии XX в. английский врач Арчибальд Гаррод заметил, что наследование некоторых метаболических идиосинкразий и других расстройств у людей происходит в соответствии с правилами Менделя. Он предположил, что причиной подобных наследственных расстройств служит недостаток или отсутствие особых ферментов, необходимых для нормального метаболизма.
Тогда же Гаррод высказал гипотезу, что детерминанты наследственности контролируют образование ферментов. Таким образом, способность к синтезу особых ферментов или даже их свойства связывались с генами. Предположение казалось очень заманчивым даже при отсутствии экспериментальных доказательств, потому что оно связывало имеющиеся в то время генетические данные, полученные для мух и растений, с биологией человека.
Дальнейшее развитие идеи Гаррода могли получить лишь с появлением новых экспериментальных подходов. В конце 1930-х годов такие подходы появились благодаря использованию в качестве экспериментальных объектов микроорганизмов. Вначале в центре внимания исследователей оказались низшие грибы из родов Aspergillus и Neuro-spora. Эти организмы хорошо росли в определенных условиях культивирования и достаточно быстро размножались. К середине 40-х годов было накоплено и проанализировано достаточно генетических и биохимических данных для того, чтобы прийти к выводу, что наличие или отсутствие фермента наследуемо и зависит от экспрессии одного гена. Джордж Бидл и Эдвард Татум (George Beadle, Edward Tatum) обобщили связь между ферментом и геном в виде постулата один фермент — один ген. Поскольку ферменты—это белки, а многие белки состоят из более чем одного типа полипептидных цепей, постулат в дальнейшем стал формулироваться как «один полипептид — один ген». Проведенные исследования показали, что некоторые гены кодируют белки, не являющиеся ферментами (в том числе гормоны и структурные белки), а другие гены контролируют образование молекул РНК, которые необходимы для синтеза белков.
Для обоих компонентов этой информационной цепочки часто используются такие термины, как генотип и фенотип, относящиеся соответственно к гену и признаку, который им кодируется. В общем виде генотип иногда трактуется как вся генетическая информация отдельной клетки или организма. Аналогично и термин фенотип применяется более широко для описания видимых свойств клетки или организма, будь то особые белки или функции либо морфологические и даже поведенческие признаки. Фенотип, как правило, является результатом взаимодействия между генетической информацией и условиями окружающей среды, в которой она реализуется. Термин геном применяется к совокупности хромосом (на молекулярном уровне — к ДНК), свойственных отдельному организму (или любой клетке внутри организма), в отличие от термина генотип, который относится к информации, заключенной в этих хромосомах (или ДНК).
К 1950 г. была обнаружена еще более заманчивая и многообещающая экспериментальная система для исследования связей между генами и функциями клетки. Обычная кишечная бактерия Escherichia coli (E. coli) имеет примитивные питательные потребности и делится каждые 20—60 мин (в зависимости от условий культивирования), давая в потомстве огромное число клеток (109 в 1 мл). У нее было обнаружено множество легко выявляемых генетически контролируемых физиологических признаков. Кроме того, использование мутантов, которые достаточно просто выделить и охарактеризовать, позволило идентифицировать гены, кодирующие специфические функции клетки. Таким образом был открыт путь для более формального генетического анализа и создания генетической карты единственной хромосомы E. coli. Еще одним преимуществом E. coli оказалось то, что эта бактерия является хозяином для нескольких вирусов (бактериофагов), для которых в свою очередь характерно значительное генетическое разнообразие инфекционных свойств.
Бактериофаги, или, для краткости, фаги, оказались еще более удобной системой для генетических исследований. Два или даже больше фагов могут обмениваться фрагментами своих гомологичных геномов, порождая фаговое потомство с новыми генетическими свойствами. Фаговые геномы даже способны к обратимой интеграции с бактериальной хромосомой. При выщеплении из хромосомы фаг может включить в свой геном часть бактериального генома и, таким образом, стать носителем бактериальных генов. Анализ подобного обмена генетическим материалом показал, что даже такие примитивные организмы обладают упорядоченным геномом и индивидуальные гены могут составить генетическую карту.
Список литературы
Другие работы по теме:
Применение жиров
Реферат на тему: ученицы 11-арх класса средней школы №71 Тимошенко Елены ЖИРЫ Жиры-органические соединения, полные сложные эфиры глицеринам (триглиыериды) и одноосновных жирных кислот. Входят в класс липидов. Наряду с углеводами и белками жиры- один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов.
Теории происхождения кариеса зубов
Теории происхождения кариеса зубов 1) Химико-паразитарная теория кариеса Миллера (1884г.). В своё время эта теория была прогрессивной, имела признание и довольно широкое распространение. В наше время эта теория кариеса была положена в основу современной концепции патогенеза кариеса.
Пиелонефрит, скрытое течение
Жалобы, история заболевания и настоящее состояние пациента. Фармакотерапия при диагнозе пиелонефрит, ее клинико-лабораторные критерии безопасности и заключение об эффективности. Режим применения лекарственных препаратов и особенности их взаимодействия.
Местные анестетики
Роль местных анестетиков в практической анестезиологии, их классификация на эфиры и амиды. Механизм действия и метаболизм местных анестетиков. Развитие анестезии при блокаде периферического нерва. Ионная ловушка, ее значение при анестезии в акушерстве.
Гены
Долгое время ген рассматривали как часть наследственного материала (единицу), обеспечивающую развитие определенного признака организма. Но каким образом функционирует ген, оставалось неясным.
Организация режима питания
Рациональное питание – это питание, наилучшим образом удовлетворяющее потребности организма человека в энергии и жизненно важных веществах в конкретных условиях его жизнедеятельности.
Колонок
План Введение 1 Описание 2 Обитание 3 Питание 4 Применение Список литературы Введение Колонок, или сибирский колонок[1] (лат. Mustela sibirica) — вид хищных млекопитающих из рода ласок и хорей. По генетическим признакам этот вид ближе всего к европейской норке, поэтому иногда их объединяют в один подрод.
Коллективные амебы и иммунология
Диктиостелиум (Dictyostelium discoideum) – слизевик, обитающий в лесной подстилке, – занимает пограничное положение между одно- и многоклеточными. Его относят к слизевым грибам, поскольку он рассеивает по ветру споры из плодового тела.
Функции белков
Ниже рассматриваются главные и в некотором смысле уникальные биологические функции белков, несвойственные или лишь частично присущие другим классам биополимеров.
Химия белков
Живой организм характеризуется высшей степенью упорядоченности составляющих его ингредиентов и уникальной структурной организацией, обеспечивающей как его фенотипические признаки, так и многообразие биологических функций.
Гены очеловечивания
Генетические мутации могут быть положительными, отрицательными и нейтральными. Положительные мутации, грубо говоря, „улучшают“ адаптацию организма к требованиям эволюции; отрицательные мутации эту адаптацию „ухудшают“.
Дрейф генов
Закон Харди—Вайнберга утверждает, что в теоретической идеальной популяции распределение генов будет оставаться постоянным из поколения в поколение.
Липиды
Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам.
Взаимодействие генов
Реферат На тему: Взаимодействие генов Подготовил: Студент 3 курса 3б группы Заочного отделения Васильев Илья Гродно 2011 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ Теория, рассматривающая генотип как целостную систему, основана на двух постулатах:
Антибиотики 4
РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ НА ТЕМУ: «АНТИБИОТИКИ» Выполнила ученица 10 класса «А» Мирзоева Н.А. Введение АНТИБИОТИКИ (от греч. anti- — против и biоs — жизнь), органические вещества, образуемые живыми организмами и обладающие способностью подавлять развитие микроорганизмов и задерживать рост опухолевых клеток.
Биосинтез белка
Цель: углубить знания о метаболизме клеток путем реализации наследственной информации в процессе биосинтеза белка; продолжить формирование знаний о хранении информации о белках в ДНК, познакомить с понятием генетический код и основными его свойствами; рассмотреть особенности транскрипции у эукариот как одного из этапов биосинтеза.
Как устроен глаз
По строению глаз похож на фотокамеру. Стенка его состоит из трёх оболочек. Наружная образует каркас глазного яблока. Её задняя часть – склера (от греч «склерос» – «плотный») белого цвета и хорошо видна между веками по обе стороны роговицы – передней части наружной оболочки. Роговица тонкая, прозрачная.
Генетика
Р.Ш. Шамшутдинов, 10 «б», школа № 10 Доклад на тему: «Генетика» Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей не только биологии, но и всей науки, оказывающей существенное влияние на жизнь и развитие человечества.
Витамины. Витамин C (аскорбиновая кислота)
Витамины. Витамин (аскорбиновая кислота). Работа ученика 10 «А» класса Максишко Данилы Витамины (от латинского слова vita- жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Белки
– это высокомолекулярные соединения, молекулы которых представлены двадцатью альфа – аминокислотами, соединёнными пептидными связями – СО - NН -.Мономерами белков являются аминокислоты. Химическое строение белков весьма просто: они состоят из длинных цепей остатков аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. (-СO-NH)
Пол и формирование его признаков у гуппи
Чтобы сознательно и успешно заниматься выведением новых пород гуппи и найти пути управления соотношением полов в потомстве, нужно знать основные законы наследственности, а также обусловленных этим признаков формы и окраски.
Родственное разведение
В племенной разведении родственное разведение имеет, как больших сторонников, так и противников. Некоторые племенники на тесное родственное разведение смотрят, как на совершенно недопустимое явление.
Термины по биологии 2
Неаллельные гены – гены, детерминирующие развитие разных признаков; Располагаются в различных локусах гомологичных хромосом или в разных хромосомах.
Биологические ритмы меди в растениях
Понятие биоритмов биологических процессов в организме, их физиологические и экологические формы. Процессы, контролирующие фиксацию меди в почве. Биологические функции меди в растениях и организме человека. Оценка биологических особенностей меди и селена.
Законы наследственности
В 1865 году были опубликованы результаты работ по гибридизации сортов гороха, где были открыты важнейшие законы наследственности. Автор этих работ - чешский исследователь Грегор Мендель.
Генетика и биометрия
Типы взаимодействия неаллельных генов. Теория Ф. Жакоба и Ж. Моно о регуляции синтеза и-РНК и белков. Дигибридное скрещивание при неполном доминировании. Неаллельные взаимодействия генов. Механизм регуляции генетического кода, механизм индукции-репрессии.
Грегор Мендель
Мендель (Mendel) Грегор Иоганн (22.07.1822, Хейнцендорф – 06.01.1884, Брюнне), австрийский биолог, основоположник генетики. Учился в школах Хейнцендорфа и Липника, затем в окружной гимназии в Троппау.